DE1296731B

DE1296731B - Pressure vessel for conveying heating oil in oil heating systems

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Publication number: DE1296731B
Application number: DE1960E0018972
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-01
Filing date: 1960-03-01
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter zur Förderung von Heizöl in Ölheizungsanlagen mit einer vorgeschalteten Pumpe, die über einen im Pumpenstromkreis liegenden, in Abhängigkeit von der Druckbehälterfüllung betätigten Schalter zu- oder abgeschaltet wird.The invention relates to a pressure vessel for pumping fuel oil in oil heating systems with an upstream pump that is connected to the pump circuit located switch actuated depending on the pressure vessel filling or is switched off.

Bekannte Heizölförderanlagen besitzen einen sogenannten Windkessel, d. h. ein leeres Eisenblechgefäß, welches mit atmosphärischer Luft gefüllt ist. In dieses Gefäß hinein fördert die Pumpe so lange Öl, bis durch die Komprimierung der eingeschlossenen Luft ein Druck entsteht, der durch einen entweder an diesem Windkessel selbst oder an irgendeiner Stelle der Zuführleitung angebrachten Druckwächter kontrolliert wird und die Pumpe abschaltet. Bei Entnahme von Öl aus dem Windkessel sinkt der Druck entsprechend der entnommenen Menge, und der Druckwächter schaltet bei einem einstellbaren Minimaldruck die Pumpe wieder ein. Dieses System hat den großen Nachteil, daß das Fördermedium in direktem Kontakt mit der eingeschlossenen Luft steht und bekannterweise ein flüssiges Medium, speziell unter Druck, das Bestreben hat, Gas oder auch Luft in sich aufzunehmen. Bei Entnahme von diesem mit Luft geschwängertem Öl und anschließendem erneutem Hinzupumpen von nicht mit Luft durchsetztem Öl verringert sich dauernd die Füllung des Windkessels mit Luft. Dies erreicht nach kurzer Zeit ein Ausmaß, bei dem nicht mehr genügend Luft im Windkessel vorhanden ist, um eine Speicherwirkung zu erzeugen. In diesem Fall muß entweder Luft nachgepumpt oder die Anlage außer Betrieb gesetzt, entleert und neu mit atmosphärischer Luft gefüllt werden.Well-known heating oil delivery systems have a so-called air tank, d. H. an empty sheet iron vessel, which is filled with atmospheric air. The pump delivers oil into this vessel until it is compressed the enclosed air creates a pressure that is either at this Air chamber itself or a pressure switch attached at any point on the supply line is checked and the pump switches off. When extracting oil from the air tank the pressure drops according to the amount withdrawn and the pressure switch switches the pump switches on again at an adjustable minimum pressure. This system has the major disadvantage that the pumped medium is in direct contact with the trapped Air stands and, as is well known, a liquid medium, especially under pressure, the endeavor has to take in gas or air. When removed from this impregnated with air Oil and then re-pumping in non-aerated oil is reduced the air chamber is constantly being filled with air. This is achieved after a short time the extent to which there is no longer enough air in the air chamber to accommodate a Generate memory effect. In this case either air has to be re-pumped or the System put out of operation, emptied and refilled with atmospheric air will.

Andere Systeme arbeiten mit einem in Verbrauchernähe angeordneten kleinen Vorratsbehälter, der von der Förderpumpe aus dem großen Vorratstank vollgepumpt wird, von wo aus dann das Heizöl im natürlichen Gefälle zum Verbraucher fließt. Durch ein Schwimmersystem wird dafür gesorgt, daß die Förderpumpe eingeschaltet wird, sobald dieser kleine Vorratsbehälter entleert ist und ausgeschaltet wird, sobald er wieder gefüllt ist. Diese Anlage arbeitet wirtschaftlich, da die Pumpe nur bei Bedarf (bei leerem Vorratsbehälter) eingeschaltet wird. Nachteilig ist jedoch die Anordnung eines solchen Behälters mit Regeleinrichtung unmittelbar am Verbraucher, d. h. in den Wohn- oder Arbeitsräumen eines Hauses.Other systems work with one arranged close to the consumer small storage container, which is pumped full by the feed pump from the large storage tank from where the heating oil then flows in a natural gradient to the consumer. A float system ensures that the feed pump is switched on is, as soon as this small storage container is emptied and switched off, as soon as it is filled again. This system works economically because the pump is only switched on when required (when the storage tank is empty). However, it is disadvantageous the arrangement of such a container with control device directly on the consumer, d. H. in the living or working rooms of a house.

Es sind bereits mit einem federbelasteten Kolben versehene Vorrichtungen bekanntgeworden, welche die Aufgabe haben, in einem hydraulischen System einen bestimmten Druck aufrechtzuerhalten, wobei der Kolben zur Steuerung der Pumpe mit einem elektrischen Schalter zusammenwirkt. Da bei diesen Vorrichtungen der Kolben den elektrischen Schalter nur im oberen Totpunkt betätigt, sind die Zeitintervalle zwischen dem Ein- und Ausschalten äußerst klein, weil der Druck in dem System nach dem Ausschalten der Pumpe stark absinkt. Nur wenn der Pumpenstromkreis völlig abgeschaltet wird, schiebt der Kolben eine kleine Menge Flüssigkeit, entsprechend dem kleinen wirksamen Zylinderraum in die Druckleitung. Aus diesem Grunde sind derartige Vorrichtungen zur Lösung der gestellten Aufgabe nicht geeignet.There are devices already provided with a spring-loaded piston became known, which have the task of a certain in a hydraulic system Maintain pressure, using the piston to control the pump with an electric Switch interacts. Since in these devices the piston is the electrical If the switch is only operated in top dead center, the time intervals between the and shutdown extremely small because of the pressure in the system after shutdown the pump drops sharply. Only if the pump circuit is completely switched off, the piston pushes a small amount of liquid, corresponding to the small effective Cylinder space in the pressure line. It is for this reason that such devices not suitable for solving the task at hand.

Zur Beseitigung der Nachteile bekannter Vorrichtungen wirst nunmehr ein Druckbehälter der eingangs erwähnten Gattung vorgeschlagen, der erfindungsgemäß mit einem federbelasteten, vom Drucköl beaufschlagten und auf der anderen Seite unter Atmosphärendruck stehenden abgedichteten, in einem Zylinder gelagerten Kolben versehen ist, der das gespeicherte Heizöl in die zum Verbraucher führende Leitung ausschiebt und der über eine oder mehrere parallel zur Achse des Druckbehälters geführte Schaltstangen Schalter derart betätigt, daß im einen Totpunkt bei leerem Behälter der Pumpenstromkreis geschlossen und im anderen Totpunkt bei gefülltem Behälter der Stromkreis unterbrochen wird.To eliminate the disadvantages of known devices will now proposed a pressure vessel of the type mentioned, according to the invention with a spring-loaded, pressurized oil and on the other side sealed pistons stored in a cylinder under atmospheric pressure is provided that the stored fuel oil in the line leading to the consumer pushes out and the one or more parallel to the axis of the pressure vessel guided shift rod switch operated in such a way that in a dead center when empty The pump circuit is closed and in the other dead center when the tank is full Container the circuit is interrupted.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter mit entleertem Zylinder, F i g. 2 den gleichen Druckbehälter, jedoch mit gefülltem Zylinder und F i g. 3 eine weitere Variante des Druckbehälters im Längsschnitt.In the drawings are two embodiments of the subject of the invention shown. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through a pressure vessel with deflated cylinder, FIG. 2 the same pressure vessel, but with a full one Cylinder and fig. 3 a further variant of the pressure vessel in longitudinal section.

Gemäß F i g: -1 ist auf dem Druckbehälter 3, der in der Nähe des Heizölvorratsbehälters, beispielsweise im Keller eines Hauses angeordnet ist, ein Pumpenaggregat aufgebaut, das aus einem Antriebsmotor 1 und einer Zahnradpumpe 2 besteht.According to F i g: -1 is on the pressure vessel 3, which is located in the vicinity of the fuel oil reservoir, For example, it is arranged in the basement of a house, a pump set is installed, which consists of a drive motor 1 and a gear pump 2.

Durch die Leitung 4 wird das Heizöl aus dem Vorratsbehälter angesaugt und über ein Rückschlagventil 5 und die Leitung 6 in den Druckbehälter 3 gedrückt. Das Leeköl aus dem Pumpenaggregat kann aus dem Leckölraum 7 durch die Leitung 8 zum Vorratsbehälter zurückfließen. Der Druckbehälter 3 ist durch ein Maximaldruckventil 9 abgesichert. Das von der Zahnradpumpe 2 in den Innenraum des Druckbehälters 3 geförderte Öl drückt zu Beginn des Füllvorganges, der in F i g. 2 dargestellt ist, den mit einer Rollmembran 10 verbundenen Kolben 11 nach unten, wobei die in dem Zylinder 12 enthaltene Luft durch die Bohrung 13 entweicht und die Druckfeder 14 gespannt wird.The heating oil is sucked out of the storage container through the line 4 and pressed into the pressure vessel 3 via a check valve 5 and the line 6. The leech oil from the pump assembly can escape from the leakage oil chamber 7 through the line 8 flow back to the storage tank. The pressure vessel 3 is through a maximum pressure valve 9 secured. That from the gear pump 2 into the interior of the pressure vessel 3 The pumped oil presses at the beginning of the filling process, which is shown in FIG. 2 is shown, the piston 11 connected to a rolling diaphragm 10 downward, wherein the in the Air contained in the cylinder 12 escapes through the bore 13 and the compression spring 14 is tensioned.

Der Füllvorgang ist beendet, wenn der Kolben 11 gemäß F i g. 1 seine untere Stellung erreicht hat und die Rollmembran 10 umgestülpt ist. Mit dem Erreichen dieser Lage wird gleichzeitig der Antriebsmotor 1 der Förderpumpe 2 ausgeschaltet. Dieser Schaltvorgang wird durch den Federteller 16 bewirkt, der auf den Schaltstangen 17 und 18 gleitend den Kolben 11 über die Kolbenstange 15 führt und nach Beendigung des Füllvorganges auf den Anschlag 19 aufläuft, wodurch die Schaltstange 17 nach unten bewegt, der Endschalter 20 betätigt und der Antriebsmotor ausgeschaltet wird.The filling process is ended when the piston 11 according to FIG. 1 has reached its lower position and the rolling diaphragm 10 is turned inside out. When this position is reached, the drive motor 1 of the feed pump 2 is switched off at the same time. This switching process is brought about by the spring plate 16, which slides the piston 11 over the piston rod 15 on the switching rods 17 and 18 and, after the filling process, runs up against the stop 19, whereby the switching rod 17 moves downwards, the limit switch 20 is actuated and the Drive motor is switched off.

Bei ausgeschalteter Pumpe wird nun das Heizöl mittels der federbelasteten Rollmembran 10 durch die Leitung 21 zum Verbraucher gedrückt, wobei Höhenunterschiede überwunden werden können. Ist der Druckbehälter auf diese Weise entleert worden, so erreicht der Federteller 16 den oberen Anschlag 22 der Schaltstange 1.7 (F i g. 2), wodurch die Förderpumpe wieder eingeschaltet wird, um einen neuen Füllvorgang einzuleiten. Das Rückschlagventil 5 verhindert, daß das Drucköl aus dem Druckbehälter 3 durch die Pumpe 2 wieder zum Vorratsbehälter zurückfließen kann. Somit strömt immer Drucköl vom Druckbehälter zum Verbraucher, sobald die Anlage in Betrieb genommen wird, ganz gleich, ob der Druckbehälter gerade gefüllt oder entleert wird. Die Kontinuität der Ölförderung ist ebenfalls gewährleistet und zwar unabhängig davon, ob der Verbraucher auf große oder kleine Ölentnahme eingestellt ist.When the pump is switched off, the heating oil is now pressed by means of the spring-loaded rolling diaphragm 10 through the line 21 to the consumer, whereby height differences can be overcome. If the pressure vessel has been emptied in this way, the spring plate 16 reaches the upper stop 22 of the switching rod 1.7 (FIG. 2), whereby the feed pump is switched on again to initiate a new filling process. The check valve 5 prevents the pressurized oil from the pressure vessel 3 from flowing back through the pump 2 to the reservoir. This means that pressurized oil always flows from the pressure vessel to the consumer as soon as the system is put into operation, regardless of whether the pressure vessel is being filled or emptied. The continuity of the oil production is also guaranteed, regardless of whether the consumer is set for large or small oil extraction.

Die Arbeitsweise der Anlage gliedert sich also auf in zwei Vorgänge, a) Füllen mit eingeschalteter Pumpe und b) Entleeren mit ausgeschalteter Pumpe, wobei die Vorgänge lückenlos ineinander übergehen und durch die Schaltstange 17 gesteuert werden.The operation of the system is divided into two processes, a) filling with the pump switched on and b) emptying with the pump switched off, whereby the processes merge seamlessly into one another and through the shift rod 17 being controlled.

Die Schaltstange 18 hat die gleiche Aufgabe wie die Schaltstange 17, jedoch tritt sie normalerweise nicht in Funktion. Sie soll zur Sicherung der Anlage dann ansprechen, wenn die Schaltstange 17 aus irgendeinem Grunde nicht arbeitet (Verklemmung durch Verschmutzung, Kontaktabbrand des Endschalters usw.). Daher sind auch die Anschläge 23 und 24 der Schaltstange 18 weiter auseinander gesetzt als die entsprechenden Anschläge der Schaltstange 17. The shift rod 18 has the same task as the shift rod 17, but it does not normally function. To secure the system, it should respond if the switching rod 17 does not work for any reason (jamming due to contamination, contact erosion of the limit switch, etc.). The stops 23 and 24 of the shift rod 18 are therefore also set further apart than the corresponding stops of the shift rod 17.

Beide Schaltstangen 17 und 18 sind mittels Dichtorganen 25 im Druckbehälter 3 eingebaut und werden mit Hilfe federbelasteter Rastkugeln 26 in ihren jeweiligen Stellungen festgehalten.Both shift rods 17 and 18 are installed in the pressure vessel 3 by means of sealing members 25 and are held in their respective positions with the aid of spring-loaded locking balls 26.

Ein nach dem gleichen Förderprinzip arbeitender, aber etwas anders aufgebauter Druckbehälter ist in der F i g. 3 dargestellt: Der Zylinder besteht aus einem gezogenen Blechtopf 27, in welchem der Kolben 28 mit Dichtmanschette 29 hin- und herbewegt wird. Die Stellung in Fig.3 entspricht dem Beginn des Fördervorganges. Die Schaltstange 30, die mit dem einen Ende in einer Bohrung des Kolbens 28 verschiebbar gelagert ist, betätigt den Endschalter 31, der den Antriebsmotor 32 der Zahnradpumpe 33 einschaltet. Die Pumpe 33 saugt durch die Leitung 34 und das Filter 35 das Öl aus dem Vorratsbehälter an und drückt es durch die Leitung 36 in den Zylinderraum 37, von wo aus es durch die Leitung 38 zum Verbraucher gefördert wird. In der Druckleitung liegen das Rückschlagventil 39 und das Maximaldruckventil 40. A pressure vessel that works according to the same conveying principle but has a somewhat different structure is shown in FIG. 3: The cylinder consists of a drawn sheet metal pot 27, in which the piston 28 with the sealing collar 29 is moved back and forth. The position in Figure 3 corresponds to the start of the conveying process. The switching rod 30, which is mounted displaceably at one end in a bore of the piston 28 , actuates the limit switch 31, which switches on the drive motor 32 of the gear pump 33. The pump 33 sucks in the oil from the reservoir through the line 34 and the filter 35 and presses it through the line 36 into the cylinder space 37, from where it is conveyed through the line 38 to the consumer. The check valve 39 and the maximum pressure valve 40 are located in the pressure line.

Da der Verbraucher weniger Öl benötigt, als die Pumpe 33 fördert, wird das überschüssige Öl im Zylinderraum 37 gespeichert, wobei der Kolben 28 gegen den Druck der Feder 41 nach links bewegt wird. Dieser Füllvorgang ist beendet, wenn der Kolben die Schaltstange 30 nach links mitgenommen hat, so daß der Endschalter 31 in die Kerbe 42 der Schaltstange einrastet, wodurch der Antriebsmotor der Zahnradpumpe 33 ausgeschaltet wird. Die weitere Ölförderung wird jetzt durch den unter Federdruck stehenden Kolben 28 besorgt, der dabei wieder in seine Ausgangslage zurückgeschoben wird. Ist diese Lage erreicht, so wird über die Schaltstange 30, die durch den zurückgehenden Kolben mittels des Anschlages 43 in der Bohrung nach rechts gezogen wird und den Endschalter 31 ein neuer Füllvorgang eingeleitet. Die Arbeitsgänge Füllen-Entleeren wiederholen sich abwechselnd, wobei ständig 0I zum Verbraucher gedrückt wird. Es kann vorkommen, daß der Vorratsbehälter, aus dem die Pumpe das Öl ansaugt, im Laufe einer gewissen Zeit geleert wird. Um in diesem Fall zu vermeiden, daß die Pumpe eingeschaltet ist, ohne Öl zu fördern, ist eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen. Wenn die Pumpe läuft, ohne Öl zu fördern, wird sich der Zylinderraum 37 völlig entleeren, wobei der Kolben die Schaltstange 30 ganz nach rechts zieht, bis er am Zylinderboden 44 anschlägt. In diesem Augenblick springt der Endschalterstift 45 in die ganz links liegende Kerbe 46 der Schaltstange ein, wodurch der Antriebsmotor ausgeschaltet wird. Das Wiedereinschalten der Anlage nach dem Ansprechen dieser Sicherheitseinrichtung geschieht von Hand mittels des elektrischen Druckschalters 47. Since the consumer needs less oil than the pump 33 delivers, the excess oil is stored in the cylinder space 37 , the piston 28 being moved to the left against the pressure of the spring 41. This filling process is ended when the piston has taken the switching rod 30 to the left, so that the limit switch 31 engages in the notch 42 of the switching rod, whereby the drive motor of the gear pump 33 is switched off. The further oil supply is now provided by the piston 28 , which is under spring pressure, which is pushed back into its starting position. Once this position has been reached, the switching rod 30, which is pulled to the right by the retracting piston by means of the stop 43 in the bore, and the limit switch 31 initiate a new filling process. The filling and emptying operations are repeated alternately, with 0I being constantly pressed towards the consumer. It can happen that the reservoir from which the pump draws the oil is emptied over a period of time. In order to prevent the pump from being switched on without pumping oil in this case, a safety device is provided. If the pump runs without delivering oil , the cylinder space 37 will empty completely, the piston pulling the switching rod 30 all the way to the right until it strikes the cylinder base 44. At this moment the limit switch pin 45 jumps into the leftmost notch 46 of the switch rod, whereby the drive motor is switched off. The system is switched on again after this safety device has responded by hand using the electrical pressure switch 47.

Es ist zweckmäßig eine Einrichtung, z. B. einen elektrischen Endschalter, vorzusehen, die bei völlig entleertem Druckbehälter ein optisches oder akustisches Warnsignal auslöst oder eine Warnanlage betätigt. Diese Einrichtung kann von den Schaltstangen oder direkt von dem Kolben geschaltet werden.It is expedient to have a device such. B. an electrical limit switch, to provide an optical or acoustic signal when the pressure vessel is completely empty Triggers a warning signal or activates a warning system. This facility can be used by the Shift rods or can be switched directly by the piston.

Claims

Claims: 1. Pressure vessel for the promotion of heating oil in oil heating systems with an upstream pump, which is switched on or off via a switch located in the pump circuit, depending on the pressure vessel filling, characterized in that the pressure vessel is provided with a spring-loaded, pressurized oil and on the other hand, under atmospheric pressure, sealed piston (11, 28 ) mounted in a cylinder (12, 27) is provided, which pushes the stored fuel oil into the line (21, 38) leading to the consumer and which pushes out one or more parallel pistons to the axis of the pressure vessel guided switching rods (17, 18, 30) switches (20, 31) operated such that the pump circuit is closed at one dead point when the container is empty and the circuit is interrupted at the other dead point when the container is full.

2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the piston (11) is connected to the cylinder (12) via a rolling diaphragm (10) .

3. Pressure vessel according to claims 1 and 2, characterized in that the switching rods (17, 18) via a spring plate (16) which is connected to the piston rod (15) for guiding the piston (11) with the rolling diaphragm (10 ) serve.

4. Pressure vessel according to claims 1 to 3, characterized in that the switching rods (17, 18) are equipped with spring-loaded latching devices (26) , one switching rod (17) for work control and the other switching rod (18) for safety control.

5. Pressure vessel according to claims 1 to 4, characterized by an electrical limit switch (31) which permanently switches off the drive motor (1, 32) when the pressure vessel is completely empty.

6. Pressure vessel according to claims 1 to 5, characterized in that the switching rod (30) is slidably mounted with one end in a bore of the piston (28) and has two stops or notches (42, 46) at the other end, which control the drive motor via the limit switch (31).